آشنایی با قطعات الکترونیکی SMD

5/5 - (1 امتیاز)

قطعات SMD چیست؟ قطعات الکتریکی و الکترونیکی در یکی از دسته‌های قطعات پایه‌دار و قطعات نصب سطحی SMD (Surface Mount Device) قرار می‎گیرند. قطعات پایه‎دار به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که پایه‌های آنها درون سوراخ‌های برد مدار چاپی قرار می‌گیرد و از پشت به برد متصل می‌شوند. کاربرد قطعات SMD به این صورت است که به روش فناوری نصب سطحی (Surface Mount Technology) یا SMT به مدار چاپی متصل می‌شوند. برای آشنایی با قطعات SMD تا پایان این بخش با ما همراه باشید.

تکنولوژی قطعات الکترونیکی SMD

 

تکنولوژی قطعات الکترونیکی SMD

شناخت قطعات اس ام دی یا قطعه شناسی smd، با کمک فناوری SMT امکان پذیر است. تکنولوژی قطعات SMD به دنبال تمایل مصرف‌کنندگان به سمت تکنولوژی‌های کوچک‌تر و سریع‌تر ایجاد شد و امروزه، بسیاری از سخت‌افزارها با فناوری SMT تولید می‌شوند. این فناوری به روش نصب قطعات الکتریکی و الکترونیکی روی سطح یک قالب رسانا (برد الکترونیکی) اشاره دارد. قطعاتی که با این روش ساخته می‌شوند، نسبت به سایر قطعات ساخت و عملکرد بهتری دارند. در این تکنولوژی قطعاتی همچون LED ، مقاومت و … به شیوه‌ای ساخته می‌شوند که به‌صورت سطح به سطح مونتاژ می‌شوند.

در نصب قطعات الکترونیکی اس ام دی هیچ پایه‌ای به‌صورت سیم به قطعه وصل نیست و محل اتصال به برد مدارچاپی به شکل تخت است. این قطعات با خمیر قلع مونتاژ و توری استنسیل و از طریق هوای گرم مونتاژ می‌شوند. فناوری SMT باعث تولید قطعات کوچکتر با کارایی بالا شده است و فناوری مذکور باعث شده هزینه های تولید در بسیاری از موارد کاهش یابد و کیفیت مونتاژ افزایش پیدا کند.

 

تاریخچه و کاربرد قطعات SMD

برای آشنایی با قطعات SMD باید ابتدا بدانید ضرورت ایجاد آنها چه بوده است. پیشرفت تکنولوژی، افزایش پتانسیل‌های موجود و ایجاد توانایی‌های جدید در جهان، نیاز به ساخت قطعات بیشتر را برای ساخت دستگاه‌های پیشرفته امروزی افزایش داد. بنابراین برای اینکه حجم قطعات و ابعاد آنها بزرگ‌تر نشود، از فناوری SMT استفاده شد. با کمک این تکنولوژی، پایه قطعات قبلی حذف شدند و انتهای قطعه فلزی به سطح بردهای الکترونیکی متصل شد. بنابراین، قطعات بیش‌ازپیش با سطح برد تماس پیدا کردند و البته حجم زیادی از مدارها نیز وارد میدان شدند. طیف وسیعی از قطعات نوری و الکترونیکی مثل LED، مقاومت – آی سی و سوکت‌های الکترونیکی، در زمره قطعات نصب سطحی قرار می‌گیرند.

اس ام دی (SMD) چیست؟

قطعاتی که با فناوری نصب روی سطح (SMT) تولید می‌شوند، پایه‌های بسیار ریزی دارند که متناسب با نوع و ابعاد هندسی قطعه شکل‌گرفته‌اند. پایه‎ها مشخص می‎کنند که کارایی این قطعات الکترونیکی چیست و شناخت قطعات اس ام دی را برای شما راحت می‎کنند. اشکال مختلف پایه‌های قطعات SMD به شرح زیر است:

  • پایه‌های بسیار ریزی که شبیه پین‌های کوچک ساخته شده‌اند.
  • پایه‌های کوتاهی که به شکل آبشار و بال پرنده ساخته شده‌اند.
  • پایه‌های کم‌حجم و کوتاهی که در انتهای قطعات به شکل حرف J انگلیسی هستند.
  • دیسک‌های بسیار ریزی که در انتها یا بر روی بدنه قطعات قرار گرفته‌اند.

کاربرد قطعات SMD

مقایسه قطعات الکترونیکی SMD و THC

حالا که به سوال «قطعات SMD چیست» پاسخ دادیم، بهتر است به مزایای آن بپردازیم. در گذشته، قطعات THC در مدارهای الکترونیک مورد استفاده قرار می گرفت. این قطعات دارای پایه‌هایی بودند که درون سوراخ‌های به کاررفته در بردها قرار می گرفتند. بنابراین علاوه بر اینکه تولید این قطعات زمان و فضای زیادی را می‌طلبید، سوراخ کاری و متالیزه کردن دیواره سوراخ ها نیز هزینه بالایی را به دنبال داشت.

همان‌طور که پیش‌تر نیز گفتیم قطعات الکترونیکی اس ام دی در اندازه‌های کوچکتر و با قابلیت بیشتر ساخته شده‎اند. صنعت الکترونیک هر روز در حل مسائل اقتصادی، فنی و استانداردسازی قطعات برد الکترونیکی SMD پیشرفت می‌کند. در حالیکه فناوری نصب روی سطح (SMT) بالغ شده و به رش کافی رسیده است، پکیج‎های جدید قطعات SMD درحال معرفی هستند و این نشان‌دهنده پیشرفت مداوم این تکنولوژی است. برای اینکه بدانید مزایای قطعات اس ام دی (SMD) چیست، موارد زیر را بررسی کنید:

  • قطعات SMD کوچک‎تر و سبک‎تر هستند.
  • نصب قطعات SMD آسان‎تر است و به‌صورت اتوماتیک انجام می‎شود.
  • قطعات SMD فضای کمتری را اشغال می‌کنند و این به نوبه خود باعث می‌شود متریال کمتری نیز استفاده شود.
  • سرعت مونتاژ قطعات SMD بالاتر است.
  • امکان مونتاژ قطعات SMD در دو طرف بردها وجود دارد.
  • در قطعات SMD، مقاومت و اندوكتانس پایه ها به حد زیادی کاهش پیدا می‎کند و این باعث می‎شود تا طیف وسیعی از امواج را با فركانس بالا و به آسانی هدایت کنند.
  • به دلیل ساختار فیزیکی قطعات SMD، آنها در برابر شرایط تنش‌زا و لرزش را تغییرناپذیر هستند.
  • ازآنجایی‌که انسان با این قطعات تماس کمتری دارد، احتمال خرابی آنها کاهش پیدا می‌کند. قطعات SMDبه دلیل حجم و ابعاد کوچکتر نسبت به انواع دیگر، توسط ماشین جا‎به‎جا و نصب می‎شوند.

مزایای قطعات الکترونیکی SMD

مزایای قطعات الکترونیکی SMD

  • تکنولوژی قطعات SMD دخالت نیروی انسانی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.
  • استفاده از قطعات SMD باعث تکرار عملیات می‌شود و این به نوبه خود باعث بالارفتن میزان کنترل کیفیت می‌شود. همچنین کنترل کیفیت با کمک این قطعات آسان می‌گردد.
  • هزینه‌های اضافی تولید و نیروی کار را کاهش می‌دهد.
  • سرعت تولید افزایش پیدا می‌کند (120000 قطعه در ساعت).
  • مصرف قلع کاهش پیدا می‌کند و در ابعاد مدار چاپی صرفه‌جویی می‌شود.
  • دارای قابلیت عملکرد مناسب هستند.
  • تولید گرما و مصرف برق را کاهش می‌دهند.
  • پیشرفت در روند تولید را به همراه دارند.
  • ظرفیت خازنی و القایی مدار را کاهش می‌دهند.
  • صنایع مختلفی از فناوری SMT و قطعات الکترونیکی اس ام دی استفاده می‌کنند: نیروگاه‌های برق، ارتباطات از راه دور، کامپیوترهای شخصی و صنعت خودروسازی.

انواع قطعات الکترونیک اس ام دی

برای آشنایی با قطعات SMD باید مدل‎های مختلف آن را بررسی کنیم. انواع قطعات الکترونیک اس ام دی به شرح زیر است:

  1. مقاومت‌های SMD: مقاومت‌های SMD در اندازه‌های مختلف موجوداند و برای توصیف آنها از یک کد ۴ رقمی استفاده می شود به این صورت که دو رقم اول کد طول و دو رقم آخر عرض را نشان می‌دهد.
  2. خازن‌های SMD: خازن‌های SMD در مقادیر 1 پیکو فاراد تا 1 میکرو فاراد وجود دارند. اکثر خازن‌های SMD جنس سرامیکی دارند و از نظر اندازه شبیه مقاومت‌های 0603 تا 1206 هستند. پرکاربردترین بسته‎بندی برای خازن‎های سرامیکی نوار و حلقه 8 میلیمتری است. خازن‎های نصب‎شده روی سطح، بسیار قابل‎اعتماد هستند و با حجم زیاد در خودروهای شخصی، تجهیزات نظامی و کاربردهای هوافضا استفاده شده است.
  3. خازن‌های تانتالیوم SMD: این خازن‌ها در رنج 1 میکرو فاراد و بزرگ‌تر موجودند و با حروف A تا E نشان داده می‌شوند. خازن‌های تانتالیوم SMD می‎توانند به صورت دلخواه بر اساس نیازهای موجود ساخته شوند.
  4. ترانزیستورهای SMD: ترانزیستورها در اندازه‌های مختلف وجود دارند ولی رایج‌ترین اندازه‌های آنها، SOT-23 و SOT-223 است.
  5. آی ‌سی‌های SMD: آی سی های معمولا در اندازه های SO-8 و SO-14 ارائه می‎شوند.
  6. FPGA های SMD: سه نوع بسته‎بندی معمول برای FPGA وجود دارد:
  • TQFP (Thin Quad Flat Pack), 100 or 144 pins.
  • PQFP (Plastic Quad Flat Pack), 208 or 240 pins.
  • BGA (Ball-Grid Array), 256 to 1000+ pins.

قطعات الکترونیکی SMD

 

کار با قطعات SMD چگونه است؟

شناخت قطعات اس ام دی یا قطعه شناسی smd بدون توجه به ‎نحوه کار با آنها ممکن نیست. روش‌های متعددی برای کار با قطعات برد الکترونیکی  SMDوجود دارد. یکی از رایج‏ترین روش ها این است که از هویه‏های ۳۰ واتی با نوک‎های مخصوص استفاده شود. همچنین، برای اینکه بتوانید آی سی‎ها و قطعات بزرگتر را به‎راحتی دربیاورید، باید از هویه‎های هوای گرم استفاده کنید. SMD ها باید دمای لحیم‎کاری بالاتری را تحمل کنند و برای دستیابی به عملکرد قابل قبول، باید لحیم‎کاری دقیق‎تری روی آنها انجام شود.

درصورتی‌ که می‌خواهید قطعات SMD را به‌صورت دستی مونتاژ کنید از سیم لحیم‌های نازک 0.4 که در بازار موجود هستند، استفاده کنید. چنانچه قصد دارید بردهای الکترونیکی را در مقیاس انبوه تولید کنید، شابلون استنسیل برای شما مناسب است.

جمع‎بندی

در این مطلب به طور کامل به سوال «کاربرد قطعات SMD چیست» پاسخ دادیم و به طور کامل با آن آشنا شدیم. همچنین انواع قطعات الکترونیک اس ام دی را نیز بررسی کردیم. نظر شما در مورد تکنولوژی قطعات SMD چیست؟ کاربرد آنها را در کجا دیده‎اید و چه تجربه‎ای در مورد آنها دارید؟ لطفا نظرات و تجربیات خود را در رابطه با قطعه شناسی smd برای ما ارسال کنید تا دیگران نیز اطلاعات بیشتری کسب کنند.

کلیک کنید!!



دیدگاهتان را بنویسید